風力發(fā)電基礎(chǔ)知識介紹[共121頁]

1、風力發(fā)電原理風力發(fā)電原理 介紹介紹 11 在這里你將了解在這里你將了解: : 風是如何形成的風是如何形成的 風力發(fā)電機是如何發(fā)電的風力發(fā)電機是如何發(fā)電的 22 風風 風的產(chǎn)生風的產(chǎn)生 風和對流層風和對流層 從地理上看風的形成從地理上看風的形成 33 44 米勒正站在兩個溫度不同的房間米勒正站在兩個溫度不同的房間 的門口，你能看出來哪個房間的的門口，你能看出來哪個房間的 溫度更高嗎？溫度更高嗎？ 看看燭火，它在朝哪個方向偏？看看燭火，它在朝哪個方向偏？ 當熱空氣進入溫度低的房間，氣當熱空氣進入溫度低的房間，氣 流上升，在門口形成了風流上升，在門口形成了風 55 熱空氣較輕，因此上升，這就熱空氣較

2、輕，因此上升，這就 把低處的空間留給了冷空氣，把低處的空間留給了冷空氣， 所以在門口低處，氣流又從溫所以在門口低處，氣流又從溫 度低的房間進入溫度高的房間度低的房間進入溫度高的房間 66 由于兩個屋子之間有溫度差，由于兩個屋子之間有溫度差， 風就一直在吹。壁爐里的火加風就一直在吹。壁爐里的火加 熱了空氣。熱空氣流動到溫度熱了空氣。熱空氣流動到溫度 低的房間的頂部，最終通過窗低的房間的頂部，最終通過窗 戶釋放到外界。太陽不斷地加戶釋放到外界。太陽不斷地加 熱著地球，壁爐就扮演著太陽熱著地球，壁爐就扮演著太陽 的角色的角色 77 1)1)當太陽光照射到地球表面時，地當太陽光照射到地球表面時，地 球

3、被加熱，而陸地和海洋的吸收熱球被加熱，而陸地和海洋的吸收熱 量的速度是不同的，陸地吸收熱的量的速度是不同的，陸地吸收熱的 速度比海洋快的多。速度比海洋快的多。 88 2)2)陸地上方的空氣加熱速度要比海陸地上方的空氣加熱速度要比海 洋上更快，陸地上的熱空氣上升到洋上更快，陸地上的熱空氣上升到 一定高度后冷卻。一定高度后冷卻。 99 3)3)這些冷空氣逐漸向海洋上方移這些冷空氣逐漸向海洋上方移 動，在這里下沉并被向陸地方向動，在這里下沉并被向陸地方向 擠壓，空氣向陸地的流動就是我擠壓，空氣向陸地的流動就是我 們所說的風。因此，說明太陽是們所說的風。因此，說明太陽是 風形成的原因所在！風形成的原因

4、所在！ 1010 1) 1) 大氣層包圍著地球大氣層包圍著地球 它的內(nèi)部被稱為對流層，距地球表面約十公里，完它的內(nèi)部被稱為對流層，距地球表面約十公里，完 全由空氣組成。接近地球表面有大量的空氣，而全由空氣組成。接近地球表面有大量的空氣，而8 8 1010公里以外空氣卻很稀薄，公里以外空氣卻很稀薄， 2) 2) 風的形成主要有兩個原因：風的形成主要有兩個原因： 地球總是繞著自己的中心軸旋轉(zhuǎn)。當?shù)厍蜣D(zhuǎn)動時，對地球總是繞著自己的中心軸旋轉(zhuǎn)。當?shù)厍蜣D(zhuǎn)動時，對 流層靜止不動，這樣你的腦海里可能就會有風形成的流層靜止不動，這樣你的腦海里可能就會有風形成的 概念了。而事實上在地表數(shù)百米的空氣層是跟著地球概念

5、了。而事實上在地表數(shù)百米的空氣層是跟著地球 旋轉(zhuǎn)的。因此如果所有空氣（包括地表附近）完全靜旋轉(zhuǎn)的。因此如果所有空氣（包括地表附近）完全靜 止，那么風就不能形成了。止，那么風就不能形成了。 1111 1212 1313 1414 從風中得到能量的3個主要因素： 風速 通過葉輪的風的橫截面 葉輪的轉(zhuǎn)換效率、輸電系統(tǒng)、發(fā)電機或泵 對風能進行百分之百的利用是不實際的，這是因為在利用過程中要 中斷風流，而這一中斷將會阻止一部分空氣通過葉輪。 因此，一臺效率100%的航空發(fā)電機最多只能將風中可利用能量的 60%轉(zhuǎn)換為機械能。 設(shè)計良好的葉片能夠引出理論最高限度的70%，但轉(zhuǎn)換機構(gòu)的損耗 會將總效率減少到3

6、5%或以下。 1515 VrVout Wind Speed 風速 Available Wind Power 可用風力 Rated Power 額定功率 Rated Output at Rated Wind Speed at Hub Height 轂高度處額定風速下 的額定輸出 Cut-out or Furling Velocity 截止或收葉速度 Cut-in speed 啟動速度 1616 Aero Turbine 航空渦輪機航空渦輪機 Gearing 齒輪裝置齒輪裝置 Coupling 聯(lián)軸器聯(lián)軸器 Electric Generator 發(fā)電機發(fā)電機 Controller 控制器控制器 W

7、ind Speed & Direction 風速與方向風速與方向 Yaw Control & Pitch Control 偏航控制與變槳偏航控制與變槳 控制控制 Speed & Torque 速度與扭矩速度與扭矩 Speed 速度速度 Wind 風風 Output Power 輸出功率輸出功率 1717 塔架塔架 機艙機艙 變壓器變壓器 葉輪葉輪 基礎(chǔ)基礎(chǔ) 裝配一臺風機裝配一臺風機 一臺風機是由許多部分組成的？一臺風機是由許多部分組成的？ 1818 葉輪葉輪 葉輪被固定在大葉輪被固定在大 的主軸上，大的的主軸上，大的 葉輪有三個吸收葉輪有三個吸收 風能的葉片，風風能的葉片，風 速足夠大時就會速

8、足夠大時就會 驅(qū)動葉輪旋轉(zhuǎn)！驅(qū)動葉輪旋轉(zhuǎn)！ 1919 主軸主軸 主軸與齒輪箱連主軸與齒輪箱連 接，葉輪用很大接，葉輪用很大 的力使主軸轉(zhuǎn)動，的力使主軸轉(zhuǎn)動， 因此軸必須足夠因此軸必須足夠 粗！粗！ 2020 齒輪箱齒輪箱 大型風機葉輪的大型風機葉輪的 旋轉(zhuǎn)速度在每分旋轉(zhuǎn)速度在每分 鐘鐘27轉(zhuǎn)左右，而轉(zhuǎn)左右，而 發(fā)電機的轉(zhuǎn)速要發(fā)電機的轉(zhuǎn)速要 在每分鐘在每分鐘1500轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) 左右，因此就需左右，因此就需 要齒輪箱將要齒輪箱將27轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) 變?yōu)樽優(yōu)?500轉(zhuǎn)！轉(zhuǎn)！ 2121 偏航軸承偏航軸承 巨大的齒輪環(huán)被巨大的齒輪環(huán)被 安裝在機艙下部、安裝在機艙下部、 塔架內(nèi)，齒輪環(huán)塔架內(nèi)，齒輪環(huán) 與偏航電機的齒與偏航

9、電機的齒 相嚙合，這樣使相嚙合，這樣使 機艙偏航對風！機艙偏航對風！ 2222 發(fā)電機發(fā)電機 發(fā)電機達到轉(zhuǎn)速發(fā)電機達到轉(zhuǎn)速 后開始產(chǎn)生電流，后開始產(chǎn)生電流， 電流通過粗的電電流通過粗的電 纜被送到塔架下纜被送到塔架下 面的控制柜面的控制柜. 2323 散熱器散熱器 發(fā)電機高速轉(zhuǎn)動發(fā)電機高速轉(zhuǎn)動 時產(chǎn)生熱量，如時產(chǎn)生熱量，如 果溫度過高發(fā)電果溫度過高發(fā)電 機就會損壞，這機就會損壞，這 就是為什么電機就是為什么電機 需要冷卻。在一需要冷卻。在一 些風機上采用水些風機上采用水 冷卻方式，而散冷卻方式，而散 熱器再將水冷卻！熱器再將水冷卻！ 2424 偏航電機偏航電機 偏航電機將機艙偏航電機將機艙 轉(zhuǎn)

10、動以便使葉輪轉(zhuǎn)動以便使葉輪 準確對風！準確對風！ 2525 控制器控制器 風機控制柜里是風機控制柜里是 一臺能控制風機一臺能控制風機 各個部件的計算各個部件的計算 機，計算機使機機，計算機使機 艙偏航對風，當艙偏航對風，當 風速儀所測風速風速儀所測風速 達到某一定值時，達到某一定值時， 計算機發(fā)出命令計算機發(fā)出命令 釋放剎車，使葉釋放剎車，使葉 輪轉(zhuǎn)動！輪轉(zhuǎn)動！ 2626 風速儀風速儀 風速儀用來測量風速儀用來測量 風的速度，它隨風的速度，它隨 時將風速信息傳時將風速信息傳 到控制器中！到控制器中！ 2727 風向標風向標 風向標隨風向擺風向標隨風向擺 動，它告訴控制動，它告訴控制 系統(tǒng)風的方

11、向，系統(tǒng)風的方向， 計算機啟動偏航計算機啟動偏航 電機偏航使葉輪電機偏航使葉輪 對風對風 2828 機械剎車機械剎車 當風機需要被維當風機需要被維 修或例行維護時，修或例行維護時， 機械剎車將葉輪機械剎車將葉輪 鎖定，使其停止鎖定，使其停止 轉(zhuǎn)動！轉(zhuǎn)動！ 2929 高速軸高速軸 高速軸將來自高速軸將來自 齒輪箱的能量傳齒輪箱的能量傳 遞到發(fā)電機，此遞到發(fā)電機，此 時高速軸的轉(zhuǎn)速時高速軸的轉(zhuǎn)速 達到每分鐘達到每分鐘1500 轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)! 3131 它是如何工作的？它是如何工作的？ 機艙 葉輪 齒輪箱 發(fā)電機 塔架 風 建造地點 組裝一臺風機 3232 機艙機艙 主軸 齒輪箱 高速軸 機械剎車 發(fā)電機

12、控制器 風速儀 風向標 偏航電機 偏航軸承 冷卻系統(tǒng) 葉輪 3333 主軸主軸 葉輪被用螺栓固定在風葉輪被用螺栓固定在風 機主軸上一個強度很高機主軸上一個強度很高 的圓盤上。的圓盤上。 牢固、穩(wěn)定的固定葉輪是非常重要的。牢固、穩(wěn)定的固定葉輪是非常重要的。 齒輪箱則被固定在主軸的另一頭。齒輪箱則被固定在主軸的另一頭。 3434 齒輪箱齒輪箱 這是機艙內(nèi)部的齒輪箱。齒輪這是機艙內(nèi)部的齒輪箱。齒輪 箱內(nèi)部有齒輪傳動裝置，內(nèi)部箱內(nèi)部有齒輪傳動裝置，內(nèi)部 齒輪之間相互嚙合，葉輪轉(zhuǎn)速齒輪之間相互嚙合，葉輪轉(zhuǎn)速 在每分鐘在每分鐘27轉(zhuǎn)左右轉(zhuǎn)左右 主軸緩慢旋轉(zhuǎn)將很大的力傳送主軸緩慢旋轉(zhuǎn)將很大的力傳送 到齒輪箱

13、里，通過傳動裝置將到齒輪箱里，通過傳動裝置將 轉(zhuǎn)速成比例提高。轉(zhuǎn)速成比例提高。 3535 高速軸高速軸 發(fā)電機與齒輪箱是通過高速軸連發(fā)電機與齒輪箱是通過高速軸連 接的接的. 高速軸轉(zhuǎn)動并不像主軸那樣具有高速軸轉(zhuǎn)動并不像主軸那樣具有 很大的扭矩很大的扭矩 這就是高速軸看起來很細的原因。這就是高速軸看起來很細的原因。 另一方面，高速軸轉(zhuǎn)速很快，另一方面，高速軸轉(zhuǎn)速很快， 達到了每分鐘達到了每分鐘1500轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) 3636 機械剎車機械剎車 一臺風機有兩套原理不同的剎車：一臺風機有兩套原理不同的剎車： 一套是葉尖剎車，另一套是機械一套是葉尖剎車，另一套是機械 剎車。剎車。 機械剎車被安裝在發(fā)電機與齒輪箱

14、之間機械剎車被安裝在發(fā)電機與齒輪箱之間 的高速軸上，它僅僅被用在當葉尖剎車的高速軸上，它僅僅被用在當葉尖剎車 失敗需要緊急剎車時。當風機在停機檢失敗需要緊急剎車時。當風機在停機檢 修狀態(tài)時，啟動剎車裝置以避免因風機修狀態(tài)時，啟動剎車裝置以避免因風機 突然啟動而產(chǎn)生的隱患。突然啟動而產(chǎn)生的隱患。 3737 發(fā)電機發(fā)電機 發(fā)電機用來產(chǎn)生電流。其內(nèi)部有一些磁發(fā)電機用來產(chǎn)生電流。其內(nèi)部有一些磁 鐵和大量的銅線，發(fā)電機轉(zhuǎn)動就產(chǎn)生了鐵和大量的銅線，發(fā)電機轉(zhuǎn)動就產(chǎn)生了 電流。電流。 如果你的自行車上有發(fā)電機照明裝置，你如果你的自行車上有發(fā)電機照明裝置，你 就已經(jīng)了解了發(fā)電機了就已經(jīng)了解了發(fā)電機了 ，當自行車

15、輪轉(zhuǎn)，當自行車輪轉(zhuǎn) 動時發(fā)電機被帶動，產(chǎn)生電流供照明。動時發(fā)電機被帶動，產(chǎn)生電流供照明。 3838 控制器控制器 風機始終被若干臺計算機控制著，風機始終被若干臺計算機控制著， 這些計算機被統(tǒng)稱為風機控制系這些計算機被統(tǒng)稱為風機控制系 統(tǒng)。其中主要的計算機被稱為控統(tǒng)。其中主要的計算機被稱為控 制器制器 風機的每一個變化都被控制器監(jiān)風機的每一個變化都被控制器監(jiān) 控著，并做一定的處理?？刂?，并做一定的處理。 控制器時時刻刻監(jiān)視著風機應(yīng)該控制器時時刻刻監(jiān)視著風機應(yīng)該 或不應(yīng)該發(fā)生的情況。或不應(yīng)該發(fā)生的情況。 3939 風速儀風速儀 風速儀時刻測量著風的速度并通知風速儀時刻測量著風的速度并通知 風機控制

16、器在風速足夠時將風機偏風機控制器在風速足夠時將風機偏 航到對風狀態(tài)，并啟動。航到對風狀態(tài)，并啟動。 時刻監(jiān)測風速是十分重要的，因為在風速時刻監(jiān)測風速是十分重要的，因為在風速 過大時會使風機毀壞。這就是為什么當風過大時會使風機毀壞。這就是為什么當風 速超過速超過25m/s時，風機就會自動停下來。時，風機就會自動停下來。 而當風速降低時，風速儀會告訴控制器可而當風速降低時，風速儀會告訴控制器可 以開機啟動了。以開機啟動了。 4040 風向標風向標 風向標總是跟隨著風的方向擺動。風向標總是跟隨著風的方向擺動。 在風向標的底部有一個很小的傳感器，它在風向標的底部有一個很小的傳感器，它 可以將風向信號傳

17、給控制器，而控制器會可以將風向信號傳給控制器，而控制器會 告訴偏航電機將機艙轉(zhuǎn)向葉輪對風位置。告訴偏航電機將機艙轉(zhuǎn)向葉輪對風位置。 4141 偏航電機偏航電機 葉輪應(yīng)該總是處在對風狀態(tài)，以葉輪應(yīng)該總是處在對風狀態(tài)，以 便于風輪最大程度的吸收風能。便于風輪最大程度的吸收風能。 偏航電機就起轉(zhuǎn)動機艙使葉輪對偏航電機就起轉(zhuǎn)動機艙使葉輪對 風的作用。風的作用。 在偏航電機下面有一個小齒輪，在偏航電機下面有一個小齒輪， 用來與偏航軸承嚙合！用來與偏航軸承嚙合！ 4242 偏航軸承偏航軸承 偏航電機下面有一個小齒輪與偏航電機下面有一個小齒輪與 一個巨大的齒輪嚙合！這個大一個巨大的齒輪嚙合！這個大 齒輪叫做

18、偏航軸承。齒輪叫做偏航軸承。 一些小的偏航軸承是外齒，而一些小的偏航軸承是外齒，而 大型風機的偏航軸承一般是內(nèi)大型風機的偏航軸承一般是內(nèi) 齒！相同的是它們都要依靠偏齒！相同的是它們都要依靠偏 航電機的驅(qū)動。航電機的驅(qū)動。 4343 冷卻系統(tǒng)（散熱器）冷卻系統(tǒng)（散熱器） 發(fā)電機轉(zhuǎn)動時會產(chǎn)生大量的熱，熱發(fā)電機轉(zhuǎn)動時會產(chǎn)生大量的熱，熱 量如果不能及時排除就會對發(fā)電機量如果不能及時排除就會對發(fā)電機 有損壞，因此非常有必要在發(fā)電機有損壞，因此非常有必要在發(fā)電機 因為過熱而要停止前將溫度降下來。因為過熱而要停止前將溫度降下來。 有兩種冷卻方式通過空氣或水有兩種冷卻方式通過空氣或水 使用水冷卻時，冷水被導入

19、一些隱藏使用水冷卻時，冷水被導入一些隱藏 在發(fā)電機外殼里的管中。水冷卻了發(fā)在發(fā)電機外殼里的管中。水冷卻了發(fā) 電機加熱了水本身。而散熱器（如上電機加熱了水本身。而散熱器（如上 圖）又利用周圍環(huán)境的空氣再將水冷圖）又利用周圍環(huán)境的空氣再將水冷 卻。由此，水在冷卻發(fā)電機的同時不卻。由此，水在冷卻發(fā)電機的同時不 斷的循環(huán)，溫度卻不會升高。斷的循環(huán)，溫度卻不會升高。 4444 葉輪葉輪 所有大型風機都有三個葉片所有大型風機都有三個葉片 組成葉輪與主軸連接，而每組成葉輪與主軸連接，而每 種風機的葉片長度都有所不種風機的葉片長度都有所不 同。比如有一種風機葉片長同。比如有一種風機葉片長 度為度為25-27米

20、，而最大的風機米，而最大的風機 的葉片達到的葉片達到39米，這相當于米，這相當于 一懂一懂13層的高樓！層的高樓！ 4646 葉輪葉輪 大氣壓力大氣壓力 滑翔機滑翔機 升力升力 葉片葉片 鳥和升力鳥和升力 葉片制造廠葉片制造廠 偏航偏航 4747 大氣壓力大氣壓力 當你在坐過山車時，是否感覺當你在坐過山車時，是否感覺 到在你的耳朵里有壓力？在不到在你的耳朵里有壓力？在不 同的空氣壓力下你又有什么感同的空氣壓力下你又有什么感 覺呢？當空氣壓力迅速改變時，覺呢？當空氣壓力迅速改變時， 耳膜會隨之凹進或凸起一些。耳膜會隨之凹進或凸起一些。 海拔高的時候大氣壓下降，耳海拔高的時候大氣壓下降，耳 膜會凸

21、起一些，因為你頭部內(nèi)膜會凸起一些，因為你頭部內(nèi) 的空氣壓力要與外界保持一致；的空氣壓力要與外界保持一致； 4848 滑翔機滑翔機 滑翔機能夠在沒有任何引擎的情況下飛翔，并且能夠滑翔很長的一段距離?；铏C能夠在沒有任何引擎的情況下飛翔，并且能夠滑翔很長的一段距離。 4949 滑翔機滑翔機 滑翔機的重量使它向地面下落，這是地心引力造成的，然而滑翔滑翔機的重量使它向地面下落，這是地心引力造成的，然而滑翔 機并沒有掉下來，卻能維持數(shù)小時的飛翔！機并沒有掉下來，卻能維持數(shù)小時的飛翔！ 5050 滑翔機滑翔機 當?shù)匦囊κ够铏C下落時，必須有一個相反的力使它留在空中，這當?shù)匦囊κ够铏C下落時，必須有一個

22、相反的力使它留在空中，這 個力應(yīng)該和地心引力足夠大否則滑翔機就墜落了！個力應(yīng)該和地心引力足夠大否則滑翔機就墜落了！ 5151 5252 當你往空中扔一塊石頭時，石頭不會很長時間以后才落地，但是當你往空中扔一塊石頭時，石頭不會很長時間以后才落地，但是 滑翔機卻能在空中呆數(shù)小時為什么會這樣呢？滑翔機卻能在空中呆數(shù)小時為什么會這樣呢？ 5353 5454 5555 升力升力 滑翔機的機翼上的升力在地心引力作用的同時將滑翔機浮在空中風機滑翔機的機翼上的升力在地心引力作用的同時將滑翔機浮在空中風機 葉片就是應(yīng)用了這種原理。葉片就是應(yīng)用了這種原理。 5656 葉片葉片 風機的葉片就象滑翔機的機翼，風機就是

23、用葉片的升力使葉輪旋轉(zhuǎn)。風機的葉片就象滑翔機的機翼，風機就是用葉片的升力使葉輪旋轉(zhuǎn)。 5757 5858 5959 鳥的升力鳥的升力 鳥類在數(shù)千年前就發(fā)現(xiàn)了這個物理現(xiàn)象，它們不會被地心 引力束縛在地面。它們的翅膀非常適合產(chǎn)生升力。 6060 6161 葉片需要有足夠的強度，這就是為什么每個葉片中間葉片需要有足夠的強度，這就是為什么每個葉片中間 都有一個梁，這個梁和葉片一樣長，它是在一個溫度都有一個梁，這個梁和葉片一樣長，它是在一個溫度 極高的袋子里用玻璃纖維澆鑄而成的！極高的袋子里用玻璃纖維澆鑄而成的！ 6262 這兩個殼在另一個葉片生產(chǎn)廠澆鑄。它們隨后被組合這兩個殼在另一個葉片生產(chǎn)廠澆鑄。它

24、們隨后被組合 成葉片。工人們用塑料制品附在玻璃纖維上保護它，成葉片。工人們用塑料制品附在玻璃纖維上保護它， 制造葉片時精確度是很重要的。制造葉片時精確度是很重要的。 6363 這兩個外殼被放在一個模具中，然后封閉。這兩個外殼被放在一個模具中，然后封閉。 殼在烤爐中加熱以便玻璃纖維變得足夠硬。殼在烤爐中加熱以便玻璃纖維變得足夠硬。 6464 在外殼裝配在一起之前，需要將大梁安裝進去。在外殼裝配在一起之前，需要將大梁安裝進去。 在大梁的上面你可以看見粘合層。在大梁的上面你可以看見粘合層。 6565 葉片的表面必須足夠的光滑以避免風經(jīng)過其表面時速度降葉片的表面必須足夠的光滑以避免風經(jīng)過其表面時速度降

25、 下來。這就是為什么任何一處小的滑傷都要用玻璃纖維填下來。這就是為什么任何一處小的滑傷都要用玻璃纖維填 充。最后，葉片被放置在地上拋光，直到表面足夠光滑。充。最后，葉片被放置在地上拋光，直到表面足夠光滑。 6666 偏航偏航 風機的控制系統(tǒng)總是保證葉輪處于對風的狀態(tài)。風機的控制系統(tǒng)總是保證葉輪處于對風的狀態(tài)。 機艙頂部的風向標告訴控制系統(tǒng)風的方向，當風變機艙頂部的風向標告訴控制系統(tǒng)風的方向，當風變 向時，機艙和葉輪的方向也隨之改變。向時，機艙和葉輪的方向也隨之改變。 葉輪應(yīng)該總是處于對風狀態(tài)以便于吸收最大的葉輪應(yīng)該總是處于對風狀態(tài)以便于吸收最大的 風能。風能。 6868 齒輪齒輪 齒輪工作原理

26、齒輪工作原理 風機的齒輪風機的齒輪 6969 當你騎車上坡時會怎樣做：用一當你騎車上坡時會怎樣做：用一 檔，二檔還是最高檔？檔，二檔還是最高檔？ 7070 一檔一檔 這是很明智的做法，這樣很容易上坡。這是很明智的做法，這樣很容易上坡。 盡管你蹬的很快，爬坡速度很慢，但是盡管你蹬的很快，爬坡速度很慢，但是 這樣卻一點不費勁。這樣卻一點不費勁。 7171 7272 7373 騎自行車爬上坡的騎自行車爬上坡的 確要費一些功夫。確要費一些功夫。 當女孩用最高檔爬當女孩用最高檔爬 坡時更困難。另一坡時更困難。另一 方面，她沒有必要方面，她沒有必要 在到達坡頂前蹬的在到達坡頂前蹬的 那么快。那么快。 74

27、74 變到第一檔時，上變到第一檔時，上 坡就容易多了，而坡就容易多了，而 這時女孩就需要蹬這時女孩就需要蹬 的快些了。的快些了。 7575 7676 7777 而發(fā)電機必須轉(zhuǎn)地足夠而發(fā)電機必須轉(zhuǎn)地足夠 快才能發(fā)電，這就是風快才能發(fā)電，這就是風 機為什么有個齒輪箱機為什么有個齒輪箱 就像自行車一樣。就像自行車一樣。 7878 齒輪箱將每分鐘齒輪箱將每分鐘27轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速變到轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速變到1500轉(zhuǎn)每分鐘轉(zhuǎn)每分鐘. 主軸以每分鐘主軸以每分鐘27轉(zhuǎn)的速度旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)的速度旋轉(zhuǎn),而此時告訴軸速度而此時告訴軸速度 已經(jīng)達到已經(jīng)達到1500轉(zhuǎn)每分鐘轉(zhuǎn)每分鐘. 8080 發(fā)電機發(fā)電機 發(fā)電機發(fā)電機 發(fā)電機的電路發(fā)電機的

28、電路 電的感應(yīng)現(xiàn)象電的感應(yīng)現(xiàn)象 8181 發(fā)電機發(fā)電機 你見過自行車上的照明你見過自行車上的照明 燈嗎燈嗎? 它不用攜帶電池，它不用攜帶電池， 只要車輪轉(zhuǎn)動，燈就可只要車輪轉(zhuǎn)動，燈就可 以一直亮著以一直亮著 8282 發(fā)電機產(chǎn)生電流，通過電線將電發(fā)電機產(chǎn)生電流，通過電線將電 送到燈里。你可能會問：為什么送到燈里。你可能會問：為什么 只有一根電線就構(gòu)成了整個回只有一根電線就構(gòu)成了整個回 路？路？ 其實自行車的框架就是另一其實自行車的框架就是另一 根導線，只不過在一般電路中很根導線，只不過在一般電路中很 少件而已！少件而已！ 8383 其實，這個發(fā)電機的原理很簡單：底部是一個用銅線繞其實，這個發(fā)電

29、機的原理很簡單：底部是一個用銅線繞 成的一個線圈，線圈上面是一個磁鐵。磁鐵和銅線圈是成的一個線圈，線圈上面是一個磁鐵。磁鐵和銅線圈是 不接觸的。不接觸的。 一根軸將車輪和磁鐵連動起來，當車輪轉(zhuǎn)動時，一根軸將車輪和磁鐵連動起來，當車輪轉(zhuǎn)動時， 磁鐵也跟著轉(zhuǎn)動。磁鐵也跟著轉(zhuǎn)動。 當磁鐵在線圈上方轉(zhuǎn)動時，線圈里產(chǎn)當磁鐵在線圈上方轉(zhuǎn)動時，線圈里產(chǎn) 生了電流，這被稱為電磁感應(yīng)現(xiàn)象生了電流，這被稱為電磁感應(yīng)現(xiàn)象 事實上，風機的發(fā)事實上，風機的發(fā) 電機和我們剛才說電機和我們剛才說 的發(fā)電機原理是一的發(fā)電機原理是一 樣的，它的內(nèi)部也樣的，它的內(nèi)部也 是磁鐵和線圈的相是磁鐵和線圈的相 對運動。對運動。 8585

30、 電纜電纜 梯子梯子 控制器控制器 燈燈 法蘭法蘭 平臺平臺 8686 8787 電纜電纜 機艙內(nèi)發(fā)電機產(chǎn)機艙內(nèi)發(fā)電機產(chǎn) 生的電流通過很生的電流通過很 厚的電纜線進入厚的電纜線進入 控制柜！控制柜！ 8888 梯子梯子 所有塔架內(nèi)都有所有塔架內(nèi)都有 一個梯子，使你一個梯子，使你 能夠爬到機艙上，能夠爬到機艙上， 梯子接近塔壁，梯子接近塔壁， 以便于在你爬上以便于在你爬上 或爬下梯子時可或爬下梯子時可 以用后背緊靠塔以用后背緊靠塔 壁，以保證安全！壁，以保證安全！ 8989 控制器控制器 風機的控制裝風機的控制裝 置就是一臺計算置就是一臺計算 機，它能檢查各機，它能檢查各 個部件的工作狀個部件的

31、工作狀 態(tài)，如果某個部態(tài)，如果某個部 件停止工作，控件停止工作，控 制器將通過計算制器將通過計算 機向中央監(jiān)控室機向中央監(jiān)控室 報告故障！報告故障！ 9090 燈燈 塔架沒有朝外的塔架沒有朝外的 窗戶，因此塔架窗戶，因此塔架 內(nèi)有照明很重要！內(nèi)有照明很重要！ 9191 法蘭法蘭 法蘭上的螺栓保法蘭上的螺栓保 證塔架的各部分證塔架的各部分 緊密相連緊密相連 9292 平臺平臺 塔架內(nèi)有兩個或塔架內(nèi)有兩個或 三個的平臺供維三個的平臺供維 護人員休息！護人員休息！ 9393 塔架塔架 塔架的高度塔架的高度 塔架的兩種設(shè)計思路塔架的兩種設(shè)計思路 塔架的制造塔架的制造 9494 看看你自己的判斷看看你自

32、己的判斷 塔架頂部要安裝機艙和葉輪，那么是不是塔架必須非常高呢？ 塔架有多高并不重要，只要葉片不碰到地面就可以了 葉輪應(yīng)該盡可能的高，這一點非常重要 9595 塔架有多高并不重要，只要葉片不碰到地面就可以了 9696 葉輪應(yīng)該盡可能的高，這一點非常重要 這是對的。這是對的。40-70米高處的風比地面的風大的多。米高處的風比地面的風大的多。 煙囪里出來的煙就可以告訴你這個答案煙囪里出來的煙就可以告訴你這個答案 葉輪越高，風機產(chǎn)生的能量就越大。葉輪越高，風機產(chǎn)生的能量就越大。 9797 格子狀的塔架格子狀的塔架 塔架可以被設(shè)計為鋼結(jié)構(gòu)的格子狀支撐結(jié)塔架可以被設(shè)計為鋼結(jié)構(gòu)的格子狀支撐結(jié) 構(gòu)構(gòu).這種塔

33、架十分結(jié)實而且很經(jīng)濟。這種塔架十分結(jié)實而且很經(jīng)濟。 筒狀塔架筒狀塔架 為大型風力發(fā)電機設(shè)計的塔架應(yīng)該是底為大型風力發(fā)電機設(shè)計的塔架應(yīng)該是底 部比頂部略為粗些的筒狀塔架。部比頂部略為粗些的筒狀塔架。 一個筒狀鋼結(jié)構(gòu)塔架十分結(jié)實。一個筒狀鋼結(jié)構(gòu)塔架十分結(jié)實。 9898 1) 筒狀塔架是由許多鋼板焊接筒狀塔架是由許多鋼板焊接 而成的單片的鋼板先被運到生而成的單片的鋼板先被運到生 產(chǎn)塔架的工廠產(chǎn)塔架的工廠. 你注意到?jīng)]有：你注意到?jīng)]有： 鋼板的邊緣是傾斜的，如果不鋼板的邊緣是傾斜的，如果不 這樣的話，塔架就不能做成上這樣的話，塔架就不能做成上 窄下寬的筒狀了！窄下寬的筒狀了！ 9999 2) 在鋼板被

34、焊接之前，要在鋼板被焊接之前，要 先把它壓成環(huán)形。先把它壓成環(huán)形。 照片上照片上 的工人正在用起重機搬運鋼的工人正在用起重機搬運鋼 板。板。 100100 3) 鋼板被壓成環(huán)形，這就鋼板被壓成環(huán)形，這就 做好了焊接的準備。工人做好了焊接的準備。工人 們遙控電焊機將鋼板焊接們遙控電焊機將鋼板焊接 成型。成型。 101101 4) 豎立起來的塔架由好幾豎立起來的塔架由好幾 部分組成的。塔架的每一部分組成的。塔架的每一 部分都有部分都有20-30米高。一米高。一 些塔架有些塔架有60米高，不可能米高，不可能 組裝好再運輸。組裝好再運輸。50米高的米高的 塔架大約塔架大約40噸重，但是噸重，但是60

35、米高的塔架卻有米高的塔架卻有80噸。噸。 102102 5) 法蘭被焊接在塔架每部分的法蘭被焊接在塔架每部分的 兩端兩端 法蘭其實就是有很多孔的法蘭其實就是有很多孔的 鋼環(huán)。塔架各部分的連接是用鋼環(huán)。塔架各部分的連接是用 法蘭之間螺栓固定完成的。法蘭之間螺栓固定完成的。 103103 105105 建造地點建造地點 山的影響山的影響 陡峭的山崖陡峭的山崖 106106 不對，看看那些樹，不對，看看那些樹， 山頂上山頂上 的風更強，當風遇到山時迅的風更強，當風遇到山時迅 速向上爬升，風速隨之增大，速向上爬升，風速隨之增大， 這就是為什么建造風機最理這就是為什么建造風機最理 想的地方應(yīng)該是在山頂。想的地方應(yīng)該是在山頂。 107107 陡峭的山崖陡峭的山崖 并不是所有的山都適合建造風機，只有斜坡并不是所有的山都適合建造風機，只有斜坡 平緩的山才是最理想的地點。平緩的山才是最理想的地點。 如果你把風機放在懸崖頂上，那么葉輪面對如果你把風機放在懸崖頂上，那么葉輪面對 的就是很不穩(wěn)定的氣流。的就是很不穩(wěn)定的氣流。 109109 組裝一臺風機組裝一臺風機 地基地基 安裝風機安裝風機 110110 111111 沒有絕緣外殼的銅沒有絕緣外殼的銅 線鋪設(shè)在地基周圍線鋪設(shè)在地基周圍 當風機被雷電擊中時，強